采礦工程巷道掘進和支護應用探究

董文強 胡楠

摘要：礦產資源深藏于地下，想要對其開發利用存在一定困難，開采過程中存在許多危險因素，因而采礦屬于一種高危性的工作，必須采用科學的方式進行巷道掘進及相應的支護，才能確保采礦工人們的生命財產安全。本文主要基于采礦工程巷道掘進與支的各種影響因素，進行相關的要點分析，并總結了合理選用支護技術的有效建議，可供參考。

關鍵詞：采礦工程;巷道掘進;支護應用

引言：

在進行井下開采時，應事先設定好相關的線路，利用專業的掘進設施進行線路上的巖體或煤層挖掘。利用先進技術做好巷道掘進工作的同時，要在確保巷道安全的前提下，做好相關的支護工作，力求提升采煤及運輸的安全性，在有效減輕采礦人員工作負擔的同時，提升開采效率。

一、巷道掘進與支護的影響因素

一般來說，影響巷道掘進與支護的主要因素有;巷道斷面、圍巖強度和地應力。在進行巷道掘進時，地心引力會導致巖體發生位移，使相關的支撐物失效或變形，嚴重時會引發工程坍塌或巖層斷裂。因此工作人員應合理優化圍巖應力，綜合考量巷道斷面形狀，做好現場勘察工作。重視圍巖強度，選用合理的支護類型，切實提升工程支護質量、確保采礦安全。具體圍巖強度分析請參考下表：

二、巷道掘進工程施工要點

在巷道掘進施工時，應做好施工過程中的甲烷調控工作，實時檢測巷道內部瓦斯濃度，合理收集甲烷。避免施工形成的有毒氣體及粉塵進入施工人員體內，危及他們的生命健康。及時清除粉塵并將有毒害的氣體排出巷道，在進行通風除塵時，應做好巷道內部的濕度調控[1]。綜合考慮巖層的強度，合理選擇掘進技術并嚴格界定操作步驟，確保工程工作能夠順利開展。在堅硬巖石鉆眼爆破之前，應備足火藥，精準把握掘進施工流程的關鍵點，避免爆破時導致人員傷亡，遇到巖石柔軟的掘進位置，則應做好妥善的支護工作，避免坍塌。

三、采礦工程巷道支護技術的具體應用

（一）臨時性支護

步入采礦工程的巷道掘進環節，臨時支護頗為常見。隨著工藝技術的持續完善，前探式臨時支護與超前支護是目前最常用的技術類型。可以根據巷道的實際情況，確定前探支架的擺放位置以及數量、長度等相關參數，采用平行的方式來固定前探支架，一般情況下3到5根即可滿足支護需求。在實際施工過程中，應在巷道內設置兩個以上固定點，以此確保巷道的環境穩固。超前支護技術主要應用于圍巖穩定性較差的巷道，在進行施工應用時，應做好巷道實際環境的勘察工作，并合理設定鉆孔位置及鉆孔深度等相關參數，制備好相應的砂漿材料，然后在完成清孔、質量驗收之后，往鉆孔里面插入錨桿，合理控制注漿壓力及注漿速度，在順利填充鉆孔之后，進行妥善封孔。

（二）永久性支護

錨桿支護技術憑借自身良好的支護效果及經濟實惠，在巷道支護中頗為常用。由于規格與性能方面存在差異，其支護類型非常多樣，以金屬左旋錨桿為例，采用桿體強度較高的金屬材料，左旋麻花型的內端頭結構，桿體外部規格為26mm以下，適合孔徑為28～32mm之間的鉆孔，而且錨桿與巖石層面應保存75。以上的正交狀態。在進行安裝時，相關的工作人員應根據錨固劑的具體情況，合理控制攪拌時間，避免錨固中斷影響工程質量。或者采用預制鋼筋混凝土支架，在礦井里裝配并確保梁柱的接口牢靠，由于混凝土支架都以吊環式的前探梁，通常要在臨時支護的基礎上，選擇合理長度及間距將其吊掛在前探支架平行布置在巷道之中，確保支架強度與吊環匹配，在此基礎上選擇兩個以上的固定點，做好相關的固定工作，確保其緊固性及支護效果達到最佳狀態[2]。

在實際支護過程中，工作人員應該先做好混凝土噴射設施的合理布置，切實保證相關人員能夠安全施工，在掘進之后，先布置、安裝臨時性錨桿，然后噴射混凝土使其達到設計標準之后再安裝錨桿，才能達到整體支護安裝的最佳效果。此外，巷道斷面的穩定性可以通過礦用支護型鋼的相關應用，使巷道掘進的支護體能更好地承擔礦石的負載力，進一步提升整體圍巖的穩定性。

（三）引進現代技術

為了能夠高效完成掘進工作，必須緊跟時代步伐，加大力度應用科學技術，確保采礦工程掘進工作高效開展。比如采礦企業可以引進甲烷濃度在線監測系統，對巷道內的甲烷濃度進行實時監測，增加通風預警裝置，以便于實時了解巷道的實際通風情況，發現通風問題時，能夠自動報警并進行自動化修復。此外，采礦企業還可以采用人工智能技術，全程監控施工現場的具體情況，確保在線完成支護措施的監控與分析，使掘進施工更加安全高效。為了避免支護技術在實際應用過程中出現各種后續問題，可以使用先進的動態監測技術，通過實時監測錨桿精準定位并直接剔除有問題的錨桿，以此確保整體工程的安全性。

四、結束語

總之，在實際施工過程中，巷道掘進與支護能有效提高施工質量，通過現場分析了解到巷道掘進施工受多方面因素的影響，采礦人員應綜合考量煤礦現場的具體情況，在利用合理的支護技術在提高施工效率的同時，降低資源損耗率，嚴格把控巷道的安全情況，保障采礦整體工程能夠有序進行。

參考文獻

[1]柳春.淺析采礦工程巷道掘進技術與支護技術[J].世界有色金屬， 2020， No.544（04）：75-76.

[2]任超.關于采礦工程中的巷道掘進及支護的思考[J].地礦測繪， 2021， 4（1）：9-10.